幾何曲面を持つ機械部品の創成CBN研削に関する基礎的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550116
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 久保 愛三 京都大学, 工学部, 助教授 (10027899)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤尾 博重 京都大学, 工学部, 助手 (90026097) ; 垣野 義昭 京都大学, 工学部, 教授 (00026204)
• Keywords: Hard Finishing / grinding / CBN grinding / gear quality

Research Abstract

相手部品と接触する面の幾何学的形状が3次元的に複雑なものの研削、例えば歯車歯面の研削等においては創成研削法が一つの重要な加工法であるが、研削速度とフィ-ド速度を自由に制御することが出来ないうえ、CBN砥石を用いたこの種の研削に於いては研削速度が極めて遅いのが問題である。初年度に於いては、電着CBN皿形砥石と浸炭焼入れ鋼の試験片を用いた定圧極微小量平面研削実験装置を製作して実験を行い、砥石性状、試験片性状が同じで研削速度が遅い場合には、比研削量は押し付け圧力のみによって決まってくることを明らかにし、その定量的関係を求めた。ついで、この結果を用いて代表的なCBN創成研削加工法である歯車形CBN電着砥石による焼入れ歯車の仕上げ研削加工のシミュレ-ションプログラムを開発し、歯車形CBN砥石の形状精度や加工条件により、加工工程中に歯車形CBN砥石にどのような力が働くのか、仕上げ加工された歯車の製作精度はどのようになるのかを検討した。またこのシミュレ-ション結果を確認する実験のために、歯車形CBN砥石ならびに浸炭焼入れ被削試験歯車を製作した。
一方、電着CBN皿形砥石と浸炭焼入れ鋼の試験片を用いた定圧極微小量平面研削実験において、CBN砥粒の脱落が顕著に起こった。この損傷には、(1)被削材によるニッケルボンドの損傷(2)被削材屑のCBN砥粒被覆による電着層の剥離、(3)高接触圧力によるCBN砥粒の〓開、の3種があり、研削速度の遅いとき、研削圧力の高いとき、振動的な負荷が作用するとき、試験片のエッジ部を研削しているときに顕著に起こることが明らかとなった。この事実は、創成CBN研削に於ける問題点を解く鍵を与えるものと考えられる。